(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の電極パッドを有する半導体チップを接着し、
前記基板上及び前記半導体チップ上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層に複数の前記電極パッドを露出する開口をフォトリソグラフィによって形成し、
前記絶縁層上に、前記複数の電極と電気的に接続され、一端は前記電極パッドに接続され、他端は少なくとも前記半導体チップの端まで延長される、前記電極パッドの幅よりも細く長いリード形状の複数の配線を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、接続信頼性が高く、半導体チップの電極パッドの微細化に対応できる半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体装置において、半導体チップ上の電極パッドと半導体パッケージのリードとの間を電気的に接続するためには、主にワイヤボンディング法が用いられてきた。例えば、特許文献１及び２の半導体装置ではワイヤボンディング技術が用いられている。
【０００３】
ここでワイヤボンディング技術とは、半導体チップ上の電極パッドと半導体パッケージのリードとの間を細いワイヤで繋ぎ、電気的接続を得る技術をいう。
【０００４】
このようなワイヤボンディング技術を用いた半導体装置において、近年の多ピン化と半導体チップサイズの縮小化に伴い、半導体チップの電極パッドのファインピッチ化、及びパッケージ内に多数のリードを配置するためにワイヤのロングワイヤ化・ファインピッチ化が進んでいる。
【０００５】
しかし、ワイヤがロングワイヤ化及びファインピッチ化すると、例えば、樹脂パッケージの形成工程においてモールドされた樹脂によりワイヤが変形し、隣接するワイヤが短絡するおそれがある。また、ワイヤのループ高さのために、パッケージ全体の厚さの縮小に限界がある。さらに、ファインピッチ化した狭い電極パッド上に正確にワイヤをボンディングするという高い位置合わせ精度が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１１１４９５号公報
【特許文献２】特開平５−２５９２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、接続信頼性が高く、半導体チップ上に形成される電極パッドの微細化に対応できる半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例に係る半導体装置は、複数の電極パッドを有する半導体チップと、前記半導体チップ上の前記複数の電極パッドの少なくとも一部をそれぞれ露出する開口を有する絶縁層と、前記開口において露出する前記複数の電極パッドと電気的に接続される複数の配線とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一実施例に係る半導体装置は、前記配線は、全体形状が前記電極パッドの幅よりも細く長いリード形状であり，その一端は前記電極パッドに接続され，他端は少なくとも前記半導体チップの端まで延長されていてもよい。
【００１０】
また、本発明の一実施例に係る半導体装置は、前記開口の形状は、前記半導体チップ上の前記各電極パッドの上部および下部を交互に露出する複数の開口であってもよい。
【００１１】
また、本発明の一実施例に係る半導体装置は、前記開口は複数の配線の機能ごとに形成されてもよい。
【００１２】
また、本発明の一実施例に係る半導体装置は、少なくとも一つの前記電極パッドと電気的に接続する配線の長さは、隣接する他の電極パッドと電気的に接続する配線の長さと異なるものでもよい。
【００１３】
また、本発明の一実施例に係る半導体装置は、前記複数の配線は、それぞれ前記開口を跨いで配置されてもよい。
【００１４】
また、本発明の一実施例に係る半導体装置は、少なくとも一つの前記電極パッドと電気的に接続する配線の長さが当該電極パッドの長さより短くてもよい。
【００１５】
また、本発明の一実施例に係る半導体装置は、前記複数の配線は、前記開口において露出する前記電極パッドと電気的に接続する部分の形状が十字型であってもよい。
【００１６】
また、本発明の一実施例に係る半導体装置は、前記複数の配線は、前記開口において露出する前記電極パッドと電気的に接続する部分の形状が丸型であってもよい。
【００１７】
また、本発明の一実施例に係る半導体装置は、前記複数の配線のうち、少なくとも２つの同一機能の配線が前記絶縁層上で接続するとともに、前記絶縁層上に配置される外部端子接続用のボールランドに接続するものでもよい。
【００１８】
本発明の一実施例に係る半導体装置の製造方法は、複数の電極パッドを有する半導体チップ上に絶縁層を形成し、前記絶縁層に前記複数の電極パッドの少なくとも一部をそれぞれ露出する開口を形成し、前記絶縁層上に前記複数の電極と電気的に接続される複数の配線を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、半導体チップ上の電極パッド上に形成された絶縁層に複数の電極パッドを露出する開口を形成することにより、開口面積を従来のビア開口より大きくすることが可能となる。開口面積を大きくすることによって、フォトリソグラフィによる開口形成不良を回避することが可能となる。加えて、半導体チップ上に形成される電極パッドの微細化に対応することが可能となる。
【００２０】
本発明によれば、半導体チップの複数の電極パッドと配線との接続部の端子形状をリード形状にすることにより、半導体チップ上の電極パッドと配線とが電気的に接続する部分の面積を大きくすることが可能となる。接続部の面積が大きくなることによって、半導体装置の接続信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ビア開口を用いた半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状を示す平面図である。
【図２】ビア開口を用いた半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状を示す図１のＡ−Ａ´線における断面図である。
【図３】ビア開口を用いた半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状および電極パッドと接続する配線の形状を示す平面図である。
【図４（Ａ）】本発明の一実施形態に係る半導体装置の透過平面図である。
【図４（Ｂ）】図４（Ａ）のＢ―Ｂ´線から見た断面構造図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る半導体装置の一部における電極パッドと接続する配線の形状を示す平面図である。
【図８（Ａ）】本発明の一実施形態に係る半導体装置における電極パッドと接続する配線を示す図７のＣ−Ｃ´線から見た断面図である。
【図８（Ｂ）】本発明の一実施形態に係る半導体装置における電極パッドと接続する配線を示す図７のＣ−Ｃ´線から見た断面図である。
【図８（Ｃ）】本発明の一実施形態に係る半導体装置における電極パッドと接続する配線を示す図７のＣ−Ｃ´線から見た断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る半導体装置の一部における電極パッドと接続する配線の第２の絶縁層による被膜状態を示す透過平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る半導体装置が一体的に複数形成される円形状の基板の平面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状および電極パッドと接続する配線の形状を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係る半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状および電極パッドと接続する配線形状を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施形態４に係る半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状および電極パッドと接続する配線形状を示す平面図である。
【図１４】本発明の実施形態５に係る半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状および電極パッドと接続する配線の形状を示す平面図である。
【図１５】本発明の実施形態６に係る半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状および電極パッドと接続する配線の形状を示す平面図である。
【図１６】本発明の実施形態７に係る半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状および電極パッドと接続する配線の形状を示す平面図である。
【図１７】本発明の実施形態８に係る半導体装置の一部における第１の絶縁層の開口形状および電極パッドと接続する配線の形状を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（本発明に至る経緯）
以下、本件発明に至る経緯について、図面を用いて説明する。
【００２３】
近年、ＬＳＩユニットやＩＣモジュールのような半導体装置を製造する方法として、以下に示すように、複数の半導体チップを半導体ウェハと同様の形状の基板の一面にダイボンディングし、以降の工程を半導体ウェハ製造に用いられる形成工程と同様に行うことにより、一括して複数の半導体チップ上にビア開口及び配線等を形成する製造方法がある。
【００２４】
このような製造方法を用いてフリップチップ実装するための半導体装置を製造する際に、半導体チップ上の電極パッドと、絶縁層上に形成される配線との接続には、前記のワイヤボンディング技術に代わり、絶縁層上にビア開口を設け、その開口内で電極パッドに接続する配線を形成する技術が用いられてきた。
【００２５】
図１は半導体チップ２００４上に配置された電極パッド２００６上の絶縁層２０１２にビア開口２０１６を形成した部分を拡大して示す平面図である。図１に示すとおり、ここでは絶縁層２０１２上に円形のビア開口２０１６を形成している。
【００２６】
半導体チップ２００４の素子回路面上に配置される電極パッド２００６のサイズは、半導体素子の高集積化に伴い縮小傾向にある。
【００２７】
図１の絶縁層２０１２に形成されるビア開口２０１６は、フォトリソグラフィ技術を用いて形成するため、マスクの位置合わせにおいてずれが発生すること等を考慮して、微細なビア開口を形成する必要がある。しかし、半導体チップサイズの縮小に伴ってビア開口面積が小さくなるほど、フォトリソグラフィ技術の露光限界やマスクの位置ずれ等によりビア開口が所望の形状に形成されない場合がある。また、実装信頼性を向上させるため、半導体チップ上に形成される絶縁層２０１２の厚さは増加する傾向にある。このため、ビア開口２０１６の形成が難しくなっている。
【００２８】
例えば、図２（ビア開口の断面図）に示すように、半導体チップ２００４上に形成された絶縁層２０１２の厚さαが厚くなると、フォトリソグラフィ技術によるビア開口２０１６への露光が十分でなくなり、開口の形状が円錐状になり、次工程で形成される配線２００８と電極パッド２００６との電気接続面積が十分に確保できない場合があった。
【００２９】
図３に図２のビア開口の形成位置に合わせて配線２００８を形成した平面図を示す。ビア開口２０１６のマスクによる位置ずれを考慮し、電気的接続を得るためには、ビア開口２０１６よりも大きな接続部２００８Ａを形成する必要がある。このため、ビア開口２０１６の円形形状にあわせて配線２００８と電極パッド２００６との接続部２００８Ａも円形にする必要があった。しかし、前記のとおり、半導体チップの高集積化に伴い、電極パッド２００６の配置間隔の微細化も進んでいる。このため、電極パッド２００６上の絶縁層２０１２にビア開口２０１６を形成すると、図３に示すビア開口２００６間の距離βも短くなってしまい、漏電耐性を著しく低下させてしまう場合があった。以上のような半導体装置の微細化に伴う事情に鑑みて、本発明者は半導体チップの電極パッドと配線との接続信頼性を改善し、製造時の位置合わせ精度の負担を軽減する半導体装置を開発した。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態の間において重複する説明は省略する。
【００３１】
（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る半導体装置について図面を参照して説明する。
【００３２】
［半導体装置の構成］
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は実施形態１に係る半導体装置の概略構成を示す図である。図４（Ａ）は半導体装置１０００の概略構成を示す透過平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示すＢ−Ｂ´線から見た半導体装置１０００の断面図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）において、半導体装置１０００は、基板１００２と、基板１００２上に配置されて複数の電極パッド１００６を有する半導体チップ１００４と、複数の電極パッド１００６と電気的に接続された複数の配線１００８と、複数の配線１００８上に形成されて複数の配線１００８と電気的に接続された複数のはんだボール１０１０と、半導体チップ１００４の上層を覆う第１の絶縁層１０１２と、複数のはんだボール１０１０を除いて、基板１００２、複数の電極パッド１００６、複数の配線１００８、及び開口１０１６の上層を覆う第２の絶縁層１０１４と、を備える。
【００３３】
図４（Ａ）において、開口１０１６は、複数の電極パッド１００６の上層を第１の絶縁層１０１２から露出するように第１の絶縁層１０１２に形成される。この場合、開口１０１６は、半導体チップ１００４上の複数の電極パッド１００６を一括して露出するように一つの開口として形成されているが、開口１０１６の形状はこれに限定するものではなく、電極パッド１００６の形状や配置される位置等に応じて適宜変更してもよい。開口１０１６の他の形状の具体例については、後述する他の実施形態において説明する。図４Ｂにおいて、１０１８は基板１００２上に半導体チップ１００４を接着するための接着層である。また、図４（Ｂ）において、１００８Ａは配線１００８の電極パッド１００６との接続部である。
【００３４】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）において、複数の配線１００８は、第１の絶縁層１０１２上に開口１０１６を跨いで複数の電極パッド１００６上を通るように形成されている。各配線１００８は、全体形状が細長いリード形状であり、電極パッド１００６との接続部分１００８Ａにおいてもその形状は変わらない。図４（Ａ）に示すように、複数の電極パッド１００６を一括して露出する開口１０１６を形成することにより、図３に示した個々のビア開口に比べて開口面積が広くなり、電極パッド１００６と配線１００８との電気的接続が容易になる。このため、配線１００８の接続部分１００８Ａの形状は、図３に示したように接続面積を拡大するため円形等に形成する必要がなくなる。また、図３に示したように円形のビア開口の形成位置に合わせて精確に配線を形成する必要もなくなり、リソグラフィによりパターンニングして配線を形成する際のマスクの位置合わせ精度にも余裕ができる。
【００３５】
［半導体装置の製造方法］    
次に、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示した半導体装置１０００の製造方法について図５（Ａ）〜（Ｆ）を参照して説明する。図５（Ａ）〜（Ｆ）は、第１の絶縁層１０１２、開口１０１６、配線１００８、第２の絶縁層１０１４、及びはんだボール１０１０を順次形成する製造工程を各々示す断面図である。なお、半導体チップ１００４自体の製造方法の説明は省略する。
【００３６】
（１）半導体チップの接着（図５（Ａ）参照）
まず、図５（Ａ）において、基板１００２上に所定間隔で接着剤により複数の接着層１０１８を形成し、各接着層１０１８に半導体チップ１００４を接着する。基板１００２は、均一な厚さを有する平坦な板であり、絶縁樹脂を硬化させた樹脂硬化体、あるいはステンレススチールや４２アロイ、Ａｌ等の金属、シリコン等からなり、複数の半導体チップ１００４を載置可能な面積を有する。図８（Ａ）や図８（Ｃ）に示したように、半導体チップ１００４上の電極パッド１００６を除く上面には、保護膜１０２０が形成されていてもよく、図８（Ｂ）に示したように、半導体チップ１００４上の電極パッド１００６を除く上面には、保護膜１０２０が形成されていなくてもよい。なお、各半導体チップ１００４の図中の上面には、図４（Ａ）、及び図８（Ａ）〜（Ｃ）等に示した複数の電極パッド１００６が形成されている。
【００３７】
（２）第１の絶縁層の形成（図５（Ｂ）及び図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）
次に、図５（Ａ）に示した複数の半導体チップ１００４を接着後の基板１００２の上面に第１の絶縁層１０１２を形成する。第１の絶縁層１０１２に用いる絶縁材料は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンズオキサゾール樹脂（ＰＢＯ）、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又はノボラック樹脂とフェノール樹脂とを主成分とする混合樹脂等である。第１の絶縁層１０１２に用いる絶縁材料は、感光性でなくてもよいが、絶縁性を有することが必要である。また、第１の絶縁層１０１２に用いる絶縁材料は、半導体装置に外部端子であるはんだボール１０１０を接続し、または半導体装置を実装する際のリフロー工程に耐えうる程度の耐熱性を有していることが望ましい。第１の絶縁層１０１２に用いる絶縁材料の具体例としては、例えば、ノボラック樹脂とフェノール樹脂とを主成分とする混合樹脂ＪＳＲ株式会社製ＷＰＲシリーズ等が挙げられる。
【００３８】
図８（Ａ）に示したように、半導体チップ１００４上の電極パッド１００６を除く上面に保護膜１０２０が形成されている場合は、第１の絶縁層１０１２が半導体チップ１００４の厚さ以上の厚さを有するように保護膜１０２０の上まで形成されてもよく、図８（Ｃ）に示したように、第１の絶縁層１０１２が保護膜１０２０を含む半導体チップ１００４の厚さと同じ厚さを有するように形成され、第１の絶縁層１０１２が保護膜１０２０の上に形成されなくてもよい。
【００３９】
他方、図８（Ｂ）に示したように、半導体チップ１００４上の電極パッド１００６を除く上面に保護膜１０２０が形成されていない場合は、第１の絶縁層１０１２が半導体チップ１００４の厚さ以上の厚さを有するように保護膜１０２０の上に形成される。
【００４０】
（３）開口の形成（図５（Ｃ）及び図６参照）
次に、図４（Ａ）において、複数の電極パッド１００６を一括して露出するための開口１０１６を各半導体チップ１００４上に形成するためのパターンを形成したマスク（図示せず）を用意し、このマスクを用いて第１の絶縁層１０１２をエッチングして開口１０１６を形成する。開口１０１６の大きさは、電極パッド１００６の大きさよりも大きい。開口１０１６を形成した部分の拡大図を図６に示す。
【００４１】
（４）配線の形成（図５（Ｄ）、図７、及び図８（Ａ）〜（Ｃ）参照）
次に、図５（Ｄ）において、第１の絶縁層１０１２の上面全体に銅等の導電性金属層を電解めっき等の方法で形成する。次いで、全面に形成された導電性金属層をフォトリソグラフィによりパターニングして複数の配線１００８を形成する。フォトリソグラフィによるパターニングは、導電性金属層上に感光性レジスト層を形成し、所定のパターンのマスクを用いて露光・現像した後、導電性金属層をエッチングすることにより行うことができる。
【００４２】
このような電解めっきとフォトリソグラフィによるパターニングにより、半導体チップ１００４の電極パッド１００６と電気的に接続された配線の接続部１００８Ａ、配線１００８、及び後工程ではんだボール１０１０が形成される配線層上の外部電極パッドとの接続部１００８Ｂを一括して製造することができる。
【００４３】
このとき、第１の絶縁層１０１２の開口１０１６内に導電性金属層が形成され、半導体チップ１００４上の電極パッド１００６及び第１の絶縁層１０１２上の導電性金属層を電気的に接続する配線１００８が形成される。図７に、図５（Ｄ）の電極パッド１００６と接続された配線１００８部分を拡大した平面図を示す。図７に示すとおり、電極パッド１００６と接続する配線１００８は第１の絶縁層１０１２の開口１０１６を跨ぐように形成される。
【００４４】
図８（Ａ）〜（Ｃ）に、電極パッド１００６と接続する配線１００８の断面図を示す。図８（Ａ）〜（Ｃ）は図７に示すＣ−Ｃ´線から見た断面図である。図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、電極パッド１００６と接続する配線１００８は第１の絶縁層１０１２の開口１０１６の形状に沿うように形成され、半導体チップ１００４上の電極パッド１００６上にも形成されることにより、電気的な接続を得る。図８（Ａ）及び図８（Ｃ）の１０２０は半導体チップ１００４を保護する有機膜である。有機膜１０２０は半導体チップ製造時に付与されることが多い。図８（Ａ）及び図８（Ｃ）には有機膜１０２０が図示されているが、図８（Ｂ）のように有機膜１０２０が形成されない半導体チップを用いてもよい。
【００４５】
（５）第２の絶縁層の形成（図５（Ｅ）及び図９参照）
次に、図５（Ｅ）において、第１の絶縁層１０１２上と、配線１００８上の外部電極の接続部１００８Ｂを除く所定の領域に、第２の絶縁層１０１４を形成する。このとき、図９に示すように、第２の絶縁層１０１４によって電極パッド１００６と接続する配線１００８の接続部分１００８Ａの周辺と、開口１０１６とが被膜される。
【００４６】
第２の絶縁層１０１４は絶縁層であるため、電極パッド１００６と接続する配線１００８の接続部分１００８Ａ相互間の絶縁が確保される。第２の絶縁層１０１４に用いる絶縁材料は、感光性でなくてもよいが、絶縁性を有することが必要である。第２の絶縁層１０１４に用いる絶縁材料は、例えば第１の絶縁層１０１２に用いる絶縁材料として前記で例示したものであってもよい。また、第２の絶縁層１０１４に用いる絶縁材料は、第１の絶縁層１０１２に用いられた絶縁材料と同じものでもよく、異なるものでもよい。
【００４７】
（６）はんだボールの形成（図５（Ｅ）参照）
図５（Ｅ）において、配線１００８の接続部１００８Ｂ上にはんだボール１０１０を形成する。第１の絶縁層１０１２の上の配線１００８はその一部が半導体チップ１００４の周辺領域にまで引き出されているため、配線１００８の外部電極パッドの接続部１００８Ｂ上に設置されているはんだボール１０１０は、半導体チップ１００４の周辺領域を含めた基板１００２に配列される。図４（Ａ）に示すように、はんだボール１０１０は、半導体チップ１００４の周辺領域を含めた基板１００２の領域全体に、グリッドアレイ状に配列されてもよい。なお、図４（Ａ）に示すようにグリッドアレイ状に配列・形成されたはんだボールをＢＧＡボールという。さらに、第１の絶縁層１０１２の上、およびはんだボール１０１０の接合部１００８Ｂを除く配線１００８の上には、第２の絶縁層１０１４が形成されている。
【００４８】
（７）個片化（図５（Ｆ）及び図１０参照）
次に、図５（Ｆ）において図中に示す点線部分で複数の半導体装置１０００をそれぞれ半導体装置１０００ごとに切断（ダイシング）して個片化する。
【００４９】
半導体ウェハから個片状に切り出された半導体チップ１００４を、円形状の基板１００２上に再配列して接着・固定した状態を図１０に示す。図１０に示す円形状の基板１０３０に対して、樹脂封止、電極パッドと接続する配線を形成するための開口１０１６の形成、電極パッド１００６と接続する配線１００８の形成、はんだボール１０１０の形成などの処理を一括して行う。その後、図５（Ｆ）に示すように、半導体チップ相互の間の位置で基板１０３０及び絶縁層等を切断（ダイシング）し、各半導体装置１０００を分離する。こうして第１の実施形態の半導体装置１０００が完成する。
【００５０】
なお、この開口の形成以降の工程は、前工程で複数の半導体チップを一括して覆うように形成された第１の絶縁層１０１２を、所定の形状（例えば円形のウェハ形状）に切断・加工した後に行うことができ、このように基板を円形等に切断・加工することによって、以降の各工程を半導体ウェハ製造に用いられる形成工程と同様に行うことができる。
【００５１】
このように、複数の半導体チップを半導体ウェハと同様の形状の基板の一面にダイボンディングし、以降の工程を半導体ウェハ製造に用いられる形成工程と同様に行うことによって、一括して複数の半導体チップ上にビア開口及び配線等を形成することができる。
【００５２】
本発明の実施形態１によれば、半導体チップ上の電極パッド上に形成された第１の絶縁層に複数の電極パッドを露出する開口を形成することにより、開口面積を従来のビア開口より大きくすることが可能となる。開口面積を大きくすることによって、フォトリソグラフィによる開口形成不良を回避することが可能となる。加えて、半導体チップ上に形成される電極パッドの微細化に対応することが可能となる。さらに、半導体チップの複数の電極パッドと配線との接続部の端子形状をリード形状にすることにより、半導体チップ上の電極パッドと配線とが電気的に接続する部分の面積を大きくすることが可能となる。接続部の面積が大きくなることによって、半導体装置の接続信頼性が向上し、第２の絶縁層によって開口が覆われるため、電極パッドと配線の接続強度を上げることができる。
【００５３】
（実施形態２）
本発明の実施形態２に係る半導体装置について図面を参照して説明する。本発明の実施形態２は、前述の実施形態１に係る半導体装置１０００において、開口の数を変えた例を説明するものである。
【００５４】
図１１は実施形態２に係る半導体装置の概略構成を示す図である。なお、図面では第２の絶縁層１０１４は省略されており、第２の絶縁層１０１４に関する説明は実施形態１と同様であるため、省略する。また、実施形態に係る半導体装置は、開口の数を変更したことに特徴があり、その他の構成は実施形態１において説明した構成と同様であるため、その図示及び構成説明は省略する。
【００５５】
図１１に示すように、実施形態２に係る半導体装置１０００は、第１の絶縁層１０１２上に複数の開口１０１６を有し、その複数の開口１０１６は、相互に隣接する複数の電極パッド１００６からなるグループごとに形成されていることを特徴とする。図１１では複数の電極パッド１００６を半導体チップ１００４の各辺ごとに４つのグループに分けて、それぞれのグループごとに開口１０１６を形成しているが、本発明の実施形態はこの例に限られるものではなく、隣接する２つ以上の電極パッドが各グループに含まれる限り、多様なグループ分けがなされてもよい。その他の構成及び製造方法は実施形態１と同様である。本発明の実施形態２によれば，開口１０１６をマスクによる位置ずれを考慮することなく開口１０１６を形成することができ，さらに半導体チップ１００４の角に近接して配置される配線１００８相互の短絡を防止することができる。
【００５６】
（実施形態３）
本発明の実施形態３に係る半導体装置について図面を参照して説明する。本発明の実施形態３は、前述の実施形態１に係る半導体装置１０００において、開口の数について実施形態２とは別の構成例を説明するものである。
【００５７】
図１２は実施形態３に係る半導体装置１０００の概略構成を示す図である。なお、図面では第２の絶縁層１０１４は省略されており、第２の絶縁層１０１４に関する説明は実施形態１と同様であるため、省略する。
【００５８】
図１２に示すように、実施形態３に係る半導体装置１０００は、第１の絶縁層１０１２に複数の開口１０１６を有し、この複数の開口１０１６は、配線１００８の種類ごとに形成され、同一種類の配線１００８は隣接していることを特徴とする。配線の種類は、例えば信号線１０２４、電源線１０２２、グラウンド線１０２６などでもよい。図１２では、相互に隣接する複数の信号線１０２４及び電源線１０２２について、それぞれ開口１０１６が形成されているが、配線の種類はこの例に限定されるものではなく、同種の配線であれば他の種類の配線ごとに開口１０１６が形成されるものでもよい。配線の種類ごとに開口１０１６を設けることによって、異なる種類の配線相互間の短絡を防止することができる。その他の構成及び製造方法は実施形態１と同様である。
【００５９】
（実施形態４）
本発明の実施形態に係る半導体装置１０００について図面を参照して説明する。本発明の実施形態４は、前述の実施形態１に係る半導体装置１０００において、電極パッド１００６と接続する配線の接続部１００８Ａの長さを変えた例を説明するものである。
【００６０】
図１３は実施形態４に係る半導体装置１０００の概略構成を示す図である。なお、図面では第２の絶縁層１０１４は省略されており、第２の絶縁層１０１４に関する説明は実施形態１と同様であるため、省略する。
【００６１】
図１３に示すように、実施形態４に係る半導体装置１０００は、電極パッド１００６と接続する配線１００８の接続部１００８Ａの長さが電極パッド１００６の長辺方向の長さより短いことを特徴とする。電極パッド１００６に接続する配線の接続部１００８Ａの長さが電気的接続を得るために十分であれば、配線１００８が電極パッド１００６を跨いで形成されなくても電気的な導通を確保することができる。また、配線の接続部１００８Ａの長さを短くすることによって、半導体装置を製造する際に配線１００８を形成する導電性材料の使用量を削減することができる。
【００６２】
（実施形態５）
本発明の実施形態５に係る半導体装置１０００について図面を参照して説明する。本発明の実施形態５は、前述の実施形態１に係る半導体装置１０００において、電極パッド１００６と接続する配線１００８の接続部１００８Ａの長さについて実施形態４とは別の構成例を説明するものである。
【００６３】
図１４は実施形態５に係る半導体装置１０００の概略構成を示す図である。なお、図面では第２の絶縁層１０１４は省略されており、第２の絶縁層１０１４に関する説明は実施形態１と同様であるため、省略する。
【００６４】
図１４に示すように、実施形態５に係る半導体装置１０００は、少なくとも一つ以上の電極パッド１００６に接続する配線の接続部１００８Ａの長さは、前記電極パッド１００６と隣接する電極パッド１００６の長辺方向の長さより短いことを特徴とする。図１４では、半導体チップ１００４の角部に最も近接して配置された電極パッド１００６に接続する配線１０３２の接続部１００８Ａの長さが、その電極パッド１００６に隣接する電極パッド１００６に接続する配線１００８の長辺方向の長さより短いが、長さの異なる配線が配置される場所はこの例に限定されるものではない。図１４のような配線構造によれば、半導体チップ１００４の角部に最も近接して配置された電極パッド１００６に接続する配線１０３２の接続部１００８Ａが互いに短絡することを防ぐことができる。その他の構成及び製造方法は実施形態１と同様である。
【００６５】
（実施形態６）
本発明の実施形態６に係る半導体装置１０００について図面を参照して説明する。本発明の実施形態１６は、前述の実施形態１に係る半導体装置１０００において、開口１０１６の形状及び電極パッド１００６と接続する配線の接続部１００８Ａの形状を変更した例を説明するものである。
【００６６】
図１５は実施形態６に係る半導体装置１０００の概略構成を示す図である。なお、図面では第２の絶縁層１０１４は省略されており、第２の絶縁層１０１４に関する説明は実施形態１と同様であるため、省略する。
【００６７】
図１５に示すように、開口１０１６の形状は半導体チップ１００４に形成された各電極パッド１００６の上部および下部を交互に露出する複数の開口１０１６であってもよい。また、各開口１０１６に形成される電極パッド１００６と接続する配線１００８の接続部１００８Ａの形状は十字型であってもよい。各開口１０１６に形成される電極パッド１００６と接続する配線１００８の接続部１００８Ａの形状を十字型にすることによって、配線と電極パッドとの接続面積を広くし、電気的接続を確保することができる。さらに、各開口１０１６に形成される電極パッド１００６と接続する配線１００８の接続部１００８Ａの形状は十字型に限定されるものではなく、円形やその他の形状であってもよい。その他の構成及び製造方法は実施形態１と同様である。
【００６８】
（実施形態７）
本発明の実施形態７に係る半導体装置１０００について図面を参照して説明する。本発明の実施形態２は、前述の実施形態１に係る半導体装置１０００において、開口１０１６の形状及び電極パッド１００６と接続する配線の接続部１００８Ａの形状について実施例６とは別の構成例を説明するものである。
【００６９】
図１６は実施形態７に係る半導体装置１０００の概略構成を示す図である。なお、図面では第２の絶縁層１０１４は省略されており、第２の絶縁層１０１４に関する説明は実施形態１と同様であるため、省略する。
【００７０】
図１６に示すように、開口１０１６の形状は半導体チップ１００４上に形成された複数の電極パッド１００６のうち，隣接する２つの電極パッド１００６の上部および下部を交互に少なくとも２つ以上露出する一つまたは複数の開口１０１６であってもよい。また、各開口１０１６に形成される電極パッド１００６と接続する配線１００８の接続部１００８Ａの形状は十字型であってもよい。さらに、各開口１０１６に形成される電極パッド１００６と接続する配線１００８の接続部１００８Ａの形状は十字型に限定されるものではなく、円形やその他の形状であってもよい。その他の構成及び製造方法は実施形態１と同様である。
【００７１】
（実施形態８）
本発明の実施形態８に係る半導体装置１０００について図面を参照して説明する。本発明の実施形態８は、前述の実施形態１に係る半導体装置１０００において、外部端子に接続する配線構造を変更した構成例を説明するものである。
【００７２】
図１７は実施形態８に係る半導体装置１０００の概略構成を示す図である。なお、図面では第２の絶縁層１０１４は省略されており、第２の絶縁層１０１４に関する説明は実施形態１と同様であるため、省略する。
【００７３】
図１７に示すように、第１の絶縁膜１０１２で覆われた半導体チップ１００４上で開口１０１６より内側の領域（図中では左上部領域）において、同種の配線１００８が結線され、結線された配線が半導体チップ１００４上の開口１０１６の内側の領域に形成された外部端子接続用のボールランド１０２８に接続されていることを特徴とする。このような配線構造によって、外部端子の数を減らすことができ、その結果、半導体装置１０００全体のサイズを縮小することができる。図１８ではグラウンド線１０２６が結線されてボールランド１０２８に接続される例を図示したが、同種の配線であれば他の種類の配線を結線するものでもよく、結線される配線の種類および相互の配線の配置関係はこの例に限定されない。その他の構成及び製造方法は実施形態１と同様である。
【００７４】
本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、基板と、前記基板上に配置され、複数の電極パッドを有する半導体チップと、前記半導体チップ上の前記複数の電極パッドのうち少なくとも隣接する２つの電極パッドの少なくとも一部をそれぞれ露出する開口を有する第１の絶縁層と、前記開口において露出する前記複数の電極パッドと電気的に接続される複数の配線と、前記開口を覆う第２の絶縁層とを備えてもよい。
【００７５】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、基板と、前記基板上に配置され、複数の電極パッドを有する半導体チップと、前記半導体チップ上の前記複数の電極パッドそれぞれの少なくとも一部を露出する一つの開口を有する第１の絶縁層と、前記一つの開口において露出する前記複数の電極パッドと電気的に接続される複数の配線と、前記一つの開口を覆う第２の絶縁層とを備えてもよい。
【００７６】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記複数の電極パッドは隣接する２つ以上の電極パッドからなる複数のグループからなり、前記開口は複数の電極パッドのグループごとに形成されてもよい。
【００７７】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記開口は複数の配線の機能ごとに形成されてもよい。
【００７８】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、少なくとも一つの前記電極パッドと電気的に接続する配線の長さは、隣接する他の電極パッドと電気的に接続する配線の長さと異なるものでもよい。
【００７９】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記複数の配線は、それぞれ前記開口を跨いで配置されてもよい。
【００８０】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、少なくとも一つの前記電極パッドと電気的に接続する配線の長さが当該電極パッドの長さより短いものでもよい。
【００８１】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記複数の配線は、前記開口において露出する前記電極パッドと電気的に接続する部分の形状が十字型でもよい。
【００８２】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記複数の配線は、前記開口において露出する前記電極パッドと電気的に接続する部分の形状が丸型であってもよい。
【００８３】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記複数の配線のうち、少なくとも２つの同一機能の配線が前記第１の絶縁層上で接続するとともに、前記第１の絶縁層上に配置される外部端子接続用のボールランドに接続するものでもよい。
【００８４】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、基板に複数の電極を有する半導体チップを配置し、前記基板および前記半導体チップ上に第１の絶縁層を形成し、前記第１の絶縁層に前記複数の電極パッドのうち少なくとも隣接する２つの電極パッドの少なくとも一部をそれぞれ露出する開口を形成し、前記第１の絶縁層上に前記複数の電極と電気的に接続する複数の配線を形成し、前記開口を覆う第２の絶縁層を形成することによって製造されてもよい。
【００８５】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、基板に複数の電極を有する半導体チップを配置し、前記基板および前記半導体チップ上に第１の絶縁層を形成し、前記第１の絶縁層に前記複数の電極パッドそれぞれの少なくとも一部を露出する一つの開口を形成し、前記第１の絶縁層上に前記複数の電極と電気的に接続する複数の配線を形成し、前記一つの開口を覆う第２の絶縁層を形成することによって製造されてもよい。
【００８６】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記複数の電極パッドは隣接する２つ以上の電極パッドからなる複数のグループからなり、前記開口は複数の電極パッドのグループごとに形成することによって製造されてもよい。
【００８７】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記開口は複数の配線の機能ごとに形成することによって製造されてもよい。
【００８８】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、少なくとも一つの前記電極パッドと電気的に接続する配線の長さは、隣接する他の電極パッドと電気的に接続する配線の長さと異なるように製造されてもよい。
【００８９】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記複数の配線は、それぞれ前記開口を跨いで形成することによって製造されてもよい。
【００９０】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、少なくとも一つの前記電極パッドと電気的に接続する配線の長さが当該電極パッドの長さより短くなるように製造されてもよい。
【００９１】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記複数の配線は、前記開口において露出する前記電極パッドと電気的に接続する部分の形状が十字型に製造されてもよい。
【００９２】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記複数の配線は、前記開口において露出する前記電極パッドと電気的に接続する部分の形状が丸型に製造されてもよい。
【００９３】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体装置１０００は、前記複数の配線のうち、少なくとも２つの同一機能の配線は前記第１の絶縁層上で接続するとともに、前記第１の絶縁層上に配置される外部端子接続用のボールランドに接続するように製造されてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０００…半導体装置、１００４，２００４…半導体チップ、１００６，２００６…電極パッド、１０１２，２０１２…絶縁層、１０１６，２０１６…開口、１００８，２００８…配線、１００８Ａ，２００８Ａ…電極パッドと電気的に接続する配線の接続部、１０１０…はんだボール、ボールランド…１０２８
【図１】
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【図２】
0005469546.tif 000003
【図３】
0005469546.tif 000004
【図４（Ａ）】
0005469546.tif 000005
【図４（Ｂ）】
0005469546.tif 000006
【図５】
0005469546.tif 000007
【図６】
0005469546.tif 000008
【図７】
0005469546.tif 000009
【図８（Ａ）】
0005469546.tif 000010
【図８（Ｂ）】
0005469546.tif 000011
【図８（Ｃ）】
0005469546.tif 000012
【図９】
0005469546.tif 000013
【図１０】
0005469546.tif 000014
【図１１】
0005469546.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005469546.tif 000019
【図１６】
0005469546.tif 000020
【図１７】
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